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自動(dòng)液體顆粒計(jì)數(shù)器的遠(yuǎn)程校準(zhǔn)技術(shù)研究 計(jì)數(shù)器技術(shù)指標(biāo)

時(shí)間：2020-07-29    來(lái)源：儀多多儀器網(wǎng)    作者：儀多多商城     
摘 要：本文以現(xiàn)行的顆粒計(jì)數(shù)器離線校準(zhǔn)方法為基礎(chǔ)引入了遠(yuǎn)程控制的概念，并將其融入現(xiàn)行校準(zhǔn)方法中從而形成一種全新的校準(zhǔn)模式。期間對(duì)此方法所需要的必要條件、準(zhǔn)確性、安全性進(jìn)行論述，為此種新的校準(zhǔn)模式提供了具體的操作方案。
關(guān)鍵詞：校準(zhǔn)、遠(yuǎn)程控制、準(zhǔn)確性、安全性

一、緒言

顆粒計(jì)數(shù)器主要用于檢測(cè)流體中含有各個(gè)尺寸顆粒的大小與數(shù)量，它被大量運(yùn)用于航天、軍工、科研、電力等領(lǐng)域。因此，顆粒計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性就格外重要。為了保證顆粒計(jì)數(shù)器傳遞給我們真實(shí)可靠的信息，我們必須對(duì)其展開(kāi)一系列的校準(zhǔn)工作。近年來(lái)，由于顆粒計(jì)數(shù)器的廣泛使用，校準(zhǔn)業(yè)務(wù)的規(guī)模逐年擴(kuò)大，使得現(xiàn)行的校準(zhǔn)方法開(kāi)始變得捉襟見(jiàn)肘。在此，我們大膽的提出顆粒計(jì)數(shù)器的遠(yuǎn)程校準(zhǔn)控制這一課題，并以此為起點(diǎn)進(jìn)行了大量的研究與實(shí)踐。

二、現(xiàn)行顆粒計(jì)數(shù)器的校準(zhǔn)模式


圖 1 現(xiàn)行校準(zhǔn)方法流程示意圖

由圖 1 可知，現(xiàn)行的校準(zhǔn)模式中存在著一些或偶然或必然的干擾因素。而這些干擾因素首先增加了校準(zhǔn)方的經(jīng)濟(jì)成本和人力成本進(jìn)而影響了校準(zhǔn)工作的進(jìn)度；其次，外出校準(zhǔn)人員僅能憑借個(gè)人技術(shù)處理校準(zhǔn)過(guò)程中的突發(fā)事件，未必能夠達(dá)到客戶(hù)的要求；最后，對(duì)于客戶(hù)來(lái)說(shuō)，無(wú)論校準(zhǔn)工作是否順利完成，都必須承擔(dān)部分成本支出。

出于對(duì)校準(zhǔn)工作的優(yōu)化考慮，我們開(kāi)始對(duì)顆粒計(jì)數(shù)器校準(zhǔn)的遠(yuǎn)程控制進(jìn)行了一系列的研究和落實(shí)工作。

三、顆粒計(jì)數(shù)器的遠(yuǎn)程校準(zhǔn)模式


圖 2 顆粒計(jì)數(shù)器遠(yuǎn)程校準(zhǔn)流程示意圖

首先我們提出了具體的遠(yuǎn)程校準(zhǔn)的初步流程。在整個(gè)流程中我們可以省略掉現(xiàn)行校準(zhǔn)模式中的很多步驟。這些步驟的省略意味我們將避免現(xiàn)行的校準(zhǔn)模式中出現(xiàn)的種種干擾因素，提高了校準(zhǔn)的效率。

四、遠(yuǎn)程控制技術(shù)及遠(yuǎn)程校準(zhǔn)工作的必要條件

4.1 遠(yuǎn)程控制技術(shù)

遠(yuǎn)程控制是在網(wǎng)絡(luò)上由一臺(tái)電腦（主控端 Remote/客戶(hù)端）遠(yuǎn)距離去控制另一臺(tái)電腦（被控端 Host/服務(wù)器端）的技術(shù)，這里的遠(yuǎn)程不是字面意思的遠(yuǎn)距離，一般指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制遠(yuǎn)端電腦，不過(guò)，大多數(shù)時(shí)候我們所說(shuō)的遠(yuǎn)程控制往往指在局域網(wǎng)中的遠(yuǎn)程控制。當(dāng)操作者使用主控端電腦控制被控端電腦時(shí)，就如同坐在被控端電腦的屏幕前一樣，可以啟動(dòng)被控端電腦的應(yīng)用程序，可以使用被控端電腦的文件資料，甚至可以利用被控端電腦的外部打印設(shè)備（打印機(jī)）和通訊設(shè)備（調(diào)制解調(diào)器或者專(zhuān)線）來(lái)進(jìn)行打印或者互聯(lián)網(wǎng)互訪。不過(guò)，有一個(gè)概念需要明確，那就是主控端電腦只是將鍵盤(pán)和鼠標(biāo)的指令傳送給遠(yuǎn)程電腦，同時(shí)將被控端電腦的屏幕畫(huà)面通過(guò)通信線路回傳過(guò)來(lái)。也就是說(shuō)，我們控制被控端電腦進(jìn)行操作似乎是在眼前的電腦上進(jìn)行的，實(shí)質(zhì)是在遠(yuǎn)程的電腦中實(shí)現(xiàn)的，不論打開(kāi)文件，還是上網(wǎng)瀏覽、下載等都是存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程的被控端電腦中。

遠(yuǎn)程控制一般支持 LAN、WAN、撥號(hào)、互聯(lián)網(wǎng)等互聯(lián)方式。此外，有的遠(yuǎn)程控制軟件還支持通過(guò)串口、并口、紅外端口來(lái)對(duì)遠(yuǎn)程機(jī)進(jìn)行控制（不過(guò)，這里說(shuō)的遠(yuǎn)程電腦，只能是有限距離范圍內(nèi)的電腦了）。傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制軟件一般使用 NETBEUI、NETBIOS、IPX/SPX、TCP/IP等協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，不過(guò)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，目前很多遠(yuǎn)程控制軟件提供通過(guò) WEB頁(yè)面以 JAVA 技術(shù)來(lái)控制遠(yuǎn)程電腦，這樣可以實(shí)現(xiàn)不同操作系統(tǒng)下的遠(yuǎn)程控制。

4.2 遠(yuǎn)程校準(zhǔn)工作的必要條件

遠(yuǎn)程校準(zhǔn)需具備如下必要條件：

1 客戶(hù)設(shè)備需連接入互聯(lián)網(wǎng)的 PC
2 此 PC 需安裝官方配送的操作軟件
3 校準(zhǔn)方專(zhuān)用軟件
4 “客戶(hù)——校準(zhǔn)方”通訊軟件
5 客戶(hù)的有效配合
6 有效的監(jiān)控系統(tǒng)

要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程校準(zhǔn)首先我們需要雙方都在同一種網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，這樣我們才有可能實(shí)現(xiàn)鏈接。其次，客戶(hù)需將計(jì)數(shù)器與 PC 進(jìn)行物理鏈接并通過(guò)軟件控制計(jì)數(shù)器。第三校準(zhǔn)方需使用專(zhuān)用遠(yuǎn)控軟件找到客戶(hù) PC 的 IP 并實(shí)施鏈接。整個(gè)遠(yuǎn)程控制過(guò)程中，校準(zhǔn)方可以利用通訊軟件對(duì)客戶(hù)操作人員發(fā)出指令，并利用監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)判別其操作是否準(zhǔn)確到位。最后需要說(shuō)明一點(diǎn)，客戶(hù)操作人員僅需簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn)操作來(lái)配合校準(zhǔn)方就可以了，對(duì)于客戶(hù)來(lái)說(shuō)完全沒(méi)有難度。

五、遠(yuǎn)程校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性及安全性

5.1 關(guān)于準(zhǔn)確性

首先，遠(yuǎn)程校準(zhǔn)工作依然是采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為媒介進(jìn)行的。其次，由圖 2 可知，校準(zhǔn)人員通過(guò)此種方式可以在校準(zhǔn)工作開(kāi)展之前就獲得設(shè)備的相應(yīng)數(shù)據(jù)及做好校準(zhǔn)準(zhǔn)備，并在整個(gè)校準(zhǔn)方的技術(shù)支持下進(jìn)行校準(zhǔn)工作?？上攵c現(xiàn)行校準(zhǔn)方法相比遠(yuǎn)程校準(zhǔn)會(huì)使顆粒計(jì)數(shù)器的精準(zhǔn)度更高。同時(shí)也會(huì)使調(diào)校非常規(guī)設(shè)備的成功率得到提升，處理突發(fā)狀況也會(huì)更加從容。

5.2 關(guān)于安全性

國(guó)防科技工業(yè)科里度一級(jí)計(jì)量站正在研發(fā)的相關(guān)項(xiàng)目專(zhuān)用軟件其目的就是為了讓整個(gè)遠(yuǎn)程控制更加簡(jiǎn)便與安全。因此，我們形成了以下的理念：


圖 3、遠(yuǎn)程控制軟件功能理念圖

如圖 3 所示，軟件將采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)連接，通不過(guò)驗(yàn)證是無(wú)法介入相應(yīng)終端的。以此我們保證了校準(zhǔn)方與客戶(hù)的設(shè)備資料安全。另外，在接入過(guò)程中，客戶(hù)有權(quán)隨時(shí)拒絕遠(yuǎn)程控制，客戶(hù)與校準(zhǔn)方是完全平等互信的。

六、結(jié)論

此項(xiàng)研究工作中，我們發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制對(duì)實(shí)驗(yàn)室工作有著非同尋常的意義，它不僅可以提高效率降低成本，而且對(duì)試驗(yàn)人員的安全起到了保障作用。因此，在今后的研究過(guò)程中，我們將去偽存真、化繁為簡(jiǎn)對(duì)此技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，使其在相應(yīng)的領(lǐng)域得到更大范圍的應(yīng)用。
　　【儀器網(wǎng) 維修保養(yǎng)】顆粒計(jì)數(shù)器已廣泛應(yīng)用于油田廢水處理、半導(dǎo)體、過(guò)濾設(shè)備生產(chǎn),航天,軍工以及醫(yī)藥化工等行業(yè)。
 

　　注意事項(xiàng)
 
 
　　1、 當(dāng)入口管被蓋住或被堵塞，不要啟動(dòng)計(jì)數(shù)儀
 
 
　　2、 應(yīng)該在潔凈環(huán)境下使用，以防止對(duì)激光傳感器的損傷
 
 
　　3、 禁止抽取含有油污、腐蝕性物質(zhì)的氣體，也不要測(cè)有可能產(chǎn)生反應(yīng)的混合氣體（如氫氣和氧氣）。這些氣體也可能在計(jì)數(shù)器內(nèi)產(chǎn)生爆炸。測(cè)這些氣體需與廠家聯(lián)系為取得更多的信息。
 
 
　　4、 沒(méi)有高壓減壓設(shè)備（如高壓擴(kuò)散器）不要取樣壓縮空氣，所有的計(jì)數(shù)器被設(shè)計(jì)用于在一個(gè)大氣壓下操作。儀器的工作位置和采樣口應(yīng)處于同一氣壓和同一溫濕度環(huán)境下，保證儀器正常工作。
 
 
　　5、 水，溶液或其它液體都不能從入口管進(jìn)入傳感器。
 
 
　　6、 粒子計(jì)數(shù)器主要用來(lái)測(cè)試凈化車(chē)間干凈的環(huán)境，當(dāng)測(cè)的地方有松散顆粒的材質(zhì)，灰塵源，噴霧處時(shí)，須少保持距進(jìn)口管至少十二英寸遠(yuǎn)。以免以上的顆粒及液體污染傳感器及管路。
 
 
　　7、 取樣時(shí)，避免取樣從計(jì)數(shù)器本身排出來(lái)的氣體所污染的氣體。
 
 
　　8、 在連接外置打印機(jī)或連接外接溫濕度傳感器時(shí)，需先關(guān)掉計(jì)數(shù)器；當(dāng)執(zhí)行打印操作時(shí)，打印機(jī)上須有打印紙，否則會(huì)損傷打印頭。
 
 
　　9、 在搬運(yùn)時(shí)，應(yīng)輕搬輕放，少受振動(dòng)、沖擊。特別是對(duì)于臺(tái)式的粒子計(jì)數(shù)器，更加要小心，以免損壞內(nèi)部元件。



    計(jì)數(shù)是一種較為簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算，電子計(jì)數(shù)器就是通過(guò)電路實(shí)現(xiàn)該種運(yùn)算的，計(jì)數(shù)器的數(shù)字系統(tǒng)中主要是通過(guò)對(duì)脈沖的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量、計(jì)數(shù)和控制等功能。

    電子計(jì)數(shù)器同時(shí)兼有分頻功能，計(jì)數(shù)器是由一些基本的計(jì)數(shù)單元和結(jié)構(gòu)控制門(mén)所組成。計(jì)數(shù)單元?jiǎng)t由一系列具有存儲(chǔ)信息功能的各類(lèi)觸發(fā)器構(gòu)成，這些觸發(fā)器有RS觸發(fā)器、T觸發(fā)器、D觸發(fā)器及JK觸發(fā)器等。



    接線方法是首先確定電源端子的位置，如果連接接近開(kāi)關(guān)或光電開(kāi)關(guān)，則開(kāi)關(guān)的棕色線（部分為紅色）接儀表12V（部分標(biāo)為VCC或U0）。

    藍(lán)色線是連接儀表的GND端(部分標(biāo)為COM)，黑色的線則連接接IN端（部分標(biāo)為CNT）若需使用兩線的機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，則這兩根線應(yīng)接在上述的IN端和GND端。

    參數(shù)

    顯示器 LED

    工作電壓 (VDC) 12.00 ~ 24.00

    電氣接口 螺絲接線端子

    防護(hù)等級(jí)（計(jì)數(shù)器） 前面板IP65, 后部IP20

    預(yù)置端 無(wú)

    分辨率（計(jì)數(shù)器） 可編程1；0.1；0.01；0.00

    靈活的計(jì)數(shù)器系列

    DIN 規(guī)格 24×48mm

    高對(duì)比度 8 位液晶顯示器或明亮的 6 位 LED 顯示器

    有不同供電電壓可供選擇：

    與主電源無(wú)關(guān)，配備鋰電池

    免維護(hù)，寬松的供電范圍：12-24V DC

    每種標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)有多達(dá) 8 種不同的功能：

    01 脈沖計(jì)數(shù)器

    03 定時(shí)器（顯示時(shí)：分：秒）

    05 PLC 用數(shù)字顯示器（串行）

    07 帶差動(dòng)模式的計(jì)數(shù)器

    02 轉(zhuǎn)速表（ 1/ 分鐘）

    04 定時(shí)器（顯示帶小數(shù)部分的小時(shí)數(shù)）

    06 雙向位置指示器

    08 維護(hù)計(jì)數(shù)器

    電子計(jì)數(shù)器工作原理：

    由 B通道輸入頻率為fB的經(jīng)整形的信號(hào)控制閘門(mén)電路,即以一個(gè)脈沖開(kāi)門(mén),以隨后的一個(gè)脈沖關(guān)門(mén)。兩脈沖的時(shí)間間隔(TB)為開(kāi)門(mén)時(shí)間。由A通道輸入經(jīng)整形的頻率為fA的脈沖群在開(kāi)門(mén)時(shí)間內(nèi)通過(guò)閘門(mén)，使計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，所計(jì)之?dāng)?shù)N=fA·TB。

    對(duì)A、B通道作某些選擇，電子計(jì)數(shù)器可具有以下三種基本功能。

    ①頻率測(cè)量：被測(cè)信號(hào)從A通道輸入，若TB為1秒，則讀數(shù)N即為以赫為單位的頻率fA。由晶體振蕩器輸出的標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)經(jīng)時(shí)基電路適當(dāng)分頻后形成閘門(mén)時(shí)間信號(hào)而確定TB之值。

    ②周期或時(shí)間間隔測(cè)量：被測(cè)信號(hào)由 B信道輸入，控制閘門(mén)電路，而 A通路的輸入信號(hào)是由時(shí)基電路提供的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。計(jì)數(shù)器計(jì)入之?dāng)?shù)為閘門(mén)開(kāi)放時(shí)間，亦即被測(cè)信號(hào)的周期或時(shí)間間隔。

    ③累加計(jì)數(shù)：由人工觸發(fā)開(kāi)放閘門(mén),計(jì)數(shù)器對(duì)A通道信號(hào)進(jìn)行累加計(jì)數(shù)。

    在這些功能的基礎(chǔ)上再增加某些輔助電路或裝置，計(jì)數(shù)器還可完成多周期平均、時(shí)間間隔平均、頻率比值和頻率擴(kuò)展等功能。電子計(jì)數(shù)器性能指標(biāo)主要包括：頻率、周期、時(shí)間間隔測(cè)量范圍、輸入特性（靈敏度、輸入阻抗和波形）、精度、分辨度和誤差（計(jì)數(shù)誤差、時(shí)基誤差和觸發(fā)誤差）等。







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